基于代理的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)信息傳播與控制模型

徐名海+糜正琨+司亞雄

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-6868 （2014） 01-0014-006

Agent-Based Information Dissemination and Control Model for Social Networks

摘要：提出一種基于代理的信息傳播與控制模型，在對(duì)信息分類的基礎(chǔ)上，以含有經(jīng)濟(jì)刺激的廣告信息為例研究信息的傳播與控制，構(gòu)建在線與離線相融合的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并對(duì)代理的屬性、行為及影響因素進(jìn)行定義，同時(shí)設(shè)定信息傳播機(jī)制，采用模糊邏輯處理方式對(duì)認(rèn)知、說服、決策、傳播4個(gè)決策步驟進(jìn)行建模。NetLogo和C++仿真結(jié)果表明，影響力大的節(jié)點(diǎn)作為初始節(jié)點(diǎn)能加快信息的傳播速度，且經(jīng)濟(jì)刺激和政策系數(shù)的不同會(huì)產(chǎn)生不同的傳播效果。由此，可以通過控制初始節(jié)點(diǎn)的選擇、經(jīng)濟(jì)刺激強(qiáng)度和外部環(huán)境等因素實(shí)施信息傳播的控制。

關(guān)鍵詞： 社會(huì)網(wǎng)絡(luò)；信息傳播；代理；模糊邏輯

Abstract： An agent-based information dissemination and control model is proposed in this paper. Taking advertising information as an example， we define information categories and merge online and offline networks in order to construct a novel social network. Agents attributes and behaviors are defined according to influences from both internal and external environments. Fuzzy logic is introduced in agent decision-making in order to model recognition， persuasion， decision， and dissemination of information. Simulations on NetLogo and C++ platforms show that more influential initial agents can be chosen to improve the performance and economic incentive. Policy also affects the result. We can control information dissemination by choosing initial agents， economic incentive intensity， and environment control.

Key words： social network； information dissemination； agent； fuzzy logic

研究信息在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的傳播與控制具有現(xiàn)實(shí)意義，如商品廣告信息如何大面積傳播以促進(jìn)銷量，方針政策如何有效傳達(dá)以改善實(shí)施效果，謠言信息如何有力阻隔以防止上當(dāng)受騙等。同時(shí)，該研究也具有理論價(jià)值，有效的信息傳播方法不僅能夠運(yùn)用于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中不同的信息傳播，而且可以將該方法的思路運(yùn)用于其他領(lǐng)域，如車流量的管理、電力設(shè)施的布局等。然而信息自身的多樣性、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性與動(dòng)態(tài)性以及社會(huì)個(gè)體行為的多元化與異構(gòu)性都給其研究帶來巨大挑戰(zhàn)。

目前，信息傳播的研究主要側(cè)重創(chuàng)新傳播，它是指新思想、新產(chǎn)品或新行為方式的傳播[1]。其主要研究方法包括微分方程法[2-3]和基于代理的建模方法[4-6]。相比較而言，微分方程法在對(duì)信息傳播建模的過程中做了過多理想化假設(shè)，并且忽略了系統(tǒng)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)性，實(shí)用價(jià)值不高。以個(gè)體為單位建模的基于代理的模型逐漸得到認(rèn)可和推廣，但由于信息具有異于創(chuàng)新的特點(diǎn)，因此該類研究并不適用于信息傳播?，F(xiàn)有的信息傳播研究方法主要是建立數(shù)學(xué)模型和微分方程進(jìn)行分析[7-8]，“自上而下”對(duì)系統(tǒng)建模分析，對(duì)影響因素做簡(jiǎn)化處理，無(wú)法應(yīng)用于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和多樣化信息。因此，運(yùn)用基于代理的模型分析信息在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的傳播成為新的選擇。

本文提出基于代理的信息傳播與控制模型（ABDCM），運(yùn)用基于代理的建模方法研究社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的信息傳播。由于信息具有多樣性，本文對(duì)信息進(jìn)行分類，并針對(duì)帶有經(jīng)濟(jì)刺激的商品廣告信息進(jìn)行研究。模型的構(gòu)建采用“自下而上”的構(gòu)建思想，將每個(gè)社會(huì)個(gè)體抽象成一個(gè)代理（Agent），這些代理具有異構(gòu)性、自組織性和動(dòng)態(tài)性等特點(diǎn)，并運(yùn)用模糊處理方法模擬傳播決策機(jī)制，即不同代理根據(jù)其屬性的差異具有不同的行為方式，且代理受所處環(huán)境（如經(jīng)濟(jì)水平、社會(huì)風(fēng)俗、政策制度等）約束并相互影響。代理通過鏈路連接構(gòu)成特定結(jié)構(gòu)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)后，每個(gè)代理依據(jù)傳播決策機(jī)制自主決策和傳播信息，并通過外部環(huán)境因素來控制信息傳播。這種研究方法針對(duì)不同代理制訂不同屬性和行為，滿足社會(huì)個(gè)體異構(gòu)性、行為多元化的特征，不需要對(duì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方程。本文第1部分介紹信息傳播的基本理論及現(xiàn)有研究成果，第2部分詳細(xì)描述基于代理的信息傳播與控制模型，第3部分對(duì)模型進(jìn)行仿真分析，第4部分對(duì)論文進(jìn)行總結(jié)。

1 信息傳播基本理論

創(chuàng)新傳播理論的研究起步于20世紀(jì)中葉，是一個(gè)涵蓋經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、生物學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等的交叉學(xué)科領(lǐng)域，此后有諸多學(xué)者對(duì)此展開研究。其中，20世紀(jì)60年代是創(chuàng)新傳播理論的重要轉(zhuǎn)型期，傳播學(xué)的研究從產(chǎn)品轉(zhuǎn)向受眾，注重受眾的心理期待和接受效果。

隨著大眾媒體的豐富和傳播渠道的增加，能夠協(xié)調(diào)使用各種傳播方式的整合營(yíng)銷傳播被提出[9]，然而，如何有效的整合成為該項(xiàng)研究的難題。Bass模型是這一時(shí)期的典型成果[10]，它采用構(gòu)建微分方程的方法，以經(jīng)驗(yàn)概括創(chuàng)新在社會(huì)系統(tǒng)中的傳播性質(zhì)，并分析創(chuàng)新的傳播效果，如采納率、采納時(shí)間等。endprint

對(duì)于創(chuàng)新傳播，羅杰斯給出了最具權(quán)威的定義：創(chuàng)新的傳播是指創(chuàng)新通過一段時(shí)間，經(jīng)由特定的渠道，在某一社會(huì)團(tuán)體的成員中傳播的過程。根據(jù)該定義，他將信息傳播過程分為4個(gè)要素，即：創(chuàng)新本身、傳播渠道、傳播時(shí)間和社會(huì)體系結(jié)構(gòu)。其中，傳播時(shí)間是創(chuàng)新傳播的一個(gè)重要要素，它是指社會(huì)個(gè)體成員在接收到創(chuàng)新后，采取一系列措施最終采用或是拒絕該創(chuàng)新的整個(gè)過程，羅杰斯將這個(gè)過程分為5個(gè)部分：認(rèn)知、說服、決定、實(shí)施、確認(rèn)。在此過程中，由于社會(huì)成員中存在不同性格的人群，有些群體比較積極，對(duì)應(yīng)采納時(shí)間短；而有些群體比較保守，對(duì)應(yīng)的采納時(shí)間長(zhǎng)。

一般而言，創(chuàng)新的傳播時(shí)間與采納人數(shù)關(guān)系呈現(xiàn)“S”型。早期，只有少數(shù)人采納信息，S曲線上升緩慢。隨著采納人數(shù)的增加，S曲線迅速上升；而當(dāng)采納人數(shù)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，上升又趨于緩慢。

近年，隨著創(chuàng)新傳播理論研究的不斷深入，除了Bass模型外，還有一些比較典型的模型，如FourtWoodlock模型[11]，Mansfield模型[12]和基于代理的模型（ABM）。

FourtWoodlock模型假設(shè)創(chuàng)新傳播過程中個(gè)體只受到社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的外部影響（大眾媒體等），Mansfield模型假設(shè)個(gè)體只受到社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部影響（口口相傳）。這兩種模型對(duì)信息傳播影響因素的考慮都不全面，且無(wú)法描述信息傳播過程的動(dòng)態(tài)性。

基于代理模型以個(gè)體為建模單位，在設(shè)計(jì)代理的屬性和行為時(shí)，綜合考慮社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的外部和內(nèi)部影響因素，在代理交互過程中體現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性特征，得到了越來越多的研究和應(yīng)用。

信息傳播是一種特定形態(tài)的創(chuàng)新傳播，它與產(chǎn)品傳播、行為影響共同構(gòu)成創(chuàng)新傳播的3個(gè)重要分支，并在發(fā)展過程中逐漸產(chǎn)生不同的特征。創(chuàng)新傳播的研究更注重采納率，而信息傳播則更注重傳播率。社會(huì)個(gè)體考慮是否采納某創(chuàng)新與是否傳播某信息所考慮的因素有很大差別。個(gè)體在采納某項(xiàng)創(chuàng)新時(shí)常需付出一定代價(jià)，因而在決策時(shí)更保守。而個(gè)體在考慮是否傳播某信息時(shí)，可能只關(guān)注其對(duì)信息的好惡及傳播收益，更易決策。此外，創(chuàng)新所具有的可觀察性和可試驗(yàn)性等特征也是信息所不具備的。

現(xiàn)有文獻(xiàn)研究信息在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中傳播的方法主要有兩種。第一種是微分方程法，該法綜合信息傳播過程中的各種影響因素建立微分方程，對(duì)信息傳播過程進(jìn)行建模。但該法在建模過程中進(jìn)行了過多的理想化假設(shè)，因而實(shí)用價(jià)值不高。另一種比較流行的方法是大數(shù)據(jù)法[13]，該法對(duì)社交網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)（Facebook等）中的信息共享、轉(zhuǎn)發(fā)、評(píng)論等進(jìn)行記錄，通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，研究信息傳播特性，預(yù)測(cè)信息傳播效果。但此法不能對(duì)傳播過程中的具體影響因素進(jìn)行具體分析，不能為信息在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中傳播的控制提供方法和思路。針對(duì)以上兩種研究方法存在的問題，本文采用基于代理的建模方法對(duì)信息傳播過程進(jìn)行建模，研究信息在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的傳播與控制。

2 基于代理的信息傳播與

控制模型

2.1 應(yīng)用場(chǎng)景

某公司將要推出一款新產(chǎn)品，為了引起社會(huì)群體對(duì)新產(chǎn)品的關(guān)注并征集反饋信息，公司在產(chǎn)品上市前展開宣傳。通常信息在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的傳播方式如圖1所示。

圖1選擇在線（Online）社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的個(gè)體S作為初始傳播者，向其提供經(jīng)濟(jì)刺激，讓其傳播信息。同時(shí)，可以通過大眾媒體發(fā)布新產(chǎn)品上市信息。其他Online社會(huì)個(gè)體以及離線（Offline）社會(huì)個(gè)體通過大眾媒體或是其他個(gè)體宣傳知道該產(chǎn)品信息后，根據(jù)自身屬性，如認(rèn)知能力，經(jīng)濟(jì)刺激敏感度等對(duì)該產(chǎn)品有了初步認(rèn)知。根據(jù)信息來源可信度，個(gè)人對(duì)該產(chǎn)品品牌、型號(hào)的熱衷程度，經(jīng)濟(jì)刺激強(qiáng)度等一系列因素對(duì)該產(chǎn)品信息做出評(píng)價(jià)。之后個(gè)體結(jié)合外部環(huán)境因素，如政策、文化等，決定是否轉(zhuǎn)發(fā)該信息。為了轉(zhuǎn)發(fā)獲利，或是對(duì)該信息十分喜愛的個(gè)體Y會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)信息，提供經(jīng)濟(jì)刺激并給出評(píng)價(jià)。個(gè)體W最初對(duì)信息評(píng)價(jià)不高，但當(dāng)有多個(gè)個(gè)體向自己宣傳該產(chǎn)品時(shí)，他會(huì)改變自己之前的判斷并轉(zhuǎn)發(fā)該信息。個(gè)體N對(duì)信息評(píng)價(jià)始終不高而不愿轉(zhuǎn)發(fā)信息。同時(shí)，信息傳播也受到傳播渠道、政府政策、大眾媒體等外部環(huán)境因素的影響。

根據(jù)上述場(chǎng)景，應(yīng)用基于代理的方法研究社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的信息傳播需要依次考慮以下幾個(gè)部分：分析代理模型的適用性、代理的定義、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、信息傳播機(jī)制實(shí)現(xiàn)、模型分析、模型證實(shí)和修正。限于篇幅，本文將側(cè)重考慮代理的定義，社會(huì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和信息傳播機(jī)制實(shí)現(xiàn)。

2.2 代理定義

代理是ABM的最基本單元，是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中個(gè)體的抽象形式。不同代理具有不同的屬性和行為方式，且代理之間以及代理與環(huán)境之間會(huì)產(chǎn)生影響。代理通過連接構(gòu)成社會(huì)網(wǎng)絡(luò)，而代理的自組織行為構(gòu)成社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的信息傳播。具體代理的定義如圖2所示。

代理的定義主要分為兩部分：代理的屬性和代理的行為。代理屬性的定義包括代理的靜態(tài)屬性和動(dòng)態(tài)屬性。其中，靜態(tài)屬性包括代理的類型、代理的性格等，動(dòng)態(tài)屬性包括社會(huì)關(guān)系列表、代理情緒等。代理的行為即代理收到信息后的處理行為，包括信息認(rèn)知、信息說服、信息決策、信息傳播。內(nèi)部影響是指代理之間的相互影響，即代理在收到信息時(shí)也會(huì)收到上游代理對(duì)信息的評(píng)價(jià)，并根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)對(duì)信息的轉(zhuǎn)發(fā)率來進(jìn)行決策。外部影響是指社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的代理受到外部環(huán)境的影響，如經(jīng)濟(jì)水平、文化習(xí)俗、大眾傳媒、方針政策等外部環(huán)境。

2.3 社會(huì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

社會(huì)網(wǎng)絡(luò)是以某種方式相互聯(lián)系的若干個(gè)體或群體構(gòu)成的集合。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的典型研究對(duì)象包括：個(gè)人之間的朋友關(guān)系、公司之間的商業(yè)聯(lián)系以及家庭之間的聯(lián)姻情況等。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)是一種典型的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，其研究的興起始自小世界網(wǎng)絡(luò)[14]及無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型的提出[15]。小世界網(wǎng)絡(luò)與無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合如表1所示。

由于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和多樣性，找到一種能夠準(zhǔn)確反映各種社會(huì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)模型并不實(shí)際。但為了研究社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中普遍存在的問題，需要根據(jù)各種社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的共性特征對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模。這也正是小世界網(wǎng)絡(luò)和無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的意義所在。endprint

若想對(duì)某特定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更精確的分析預(yù)測(cè)，可以采用統(tǒng)計(jì)調(diào)查的方式，獲取真實(shí)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝闆r（見文獻(xiàn)[4]）。

本文基于這兩種網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建社會(huì)網(wǎng)絡(luò)來代表現(xiàn)實(shí)生活中信息的傳播環(huán)境。由于無(wú)尺度網(wǎng)絡(luò)最基本的特征就是網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的度服從冪次分布，所以本文在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時(shí)，首先為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)依照冪次分布預(yù)先分配度數(shù)，Online網(wǎng)絡(luò)代表在線信息傳播環(huán)境，其節(jié)點(diǎn)具有更高的度數(shù)；Offline網(wǎng)絡(luò)代表離線信息傳播環(huán)境，其節(jié)點(diǎn)度數(shù)相對(duì)較低。不同代理的邊隨機(jī)連接形成網(wǎng)絡(luò)，其中Online網(wǎng)絡(luò)的聚合系數(shù)較高，Offline網(wǎng)絡(luò)的聚合系數(shù)較低。這樣連接的網(wǎng)絡(luò)具有無(wú)尺度特性，且可以通過小世界網(wǎng)絡(luò)的特性公式來計(jì)算聚合系數(shù)大小和平均最小路徑大小，從而調(diào)整參數(shù)值，使構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)更符合小世界網(wǎng)絡(luò)特性。

在此網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，本文第3部分對(duì)ABDCM的信息傳播過程進(jìn)行了仿真，根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)信息傳播的影響因素進(jìn)行了分析。

2.4 信息傳播機(jī)制

不同的信息類型具有不同的傳播特征，針對(duì)不同的信息傳播特征，需要制訂不同的信息傳播策略來進(jìn)行信息傳播。本文依據(jù)信息的來源、傳播路徑、影響因素、驅(qū)動(dòng)力等將信息區(qū)分為六大類。具體分類如表2所示。

對(duì)于不同傳播特征的信息，本文以含有經(jīng)濟(jì)刺激的商品廣告信息傳播為例研究信息傳播與控制模型，考慮社會(huì)個(gè)體的經(jīng)濟(jì)支付能力以及經(jīng)濟(jì)刺激敏感度，同時(shí)需要考慮社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的外部影響因素。

影響信息傳播的主要因素有：初始節(jié)點(diǎn)的選取、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、代理的定義、信息傳播決策機(jī)制的制訂。初始節(jié)點(diǎn)的選擇對(duì)于影響力大的節(jié)點(diǎn)具有較好的傳播效果。不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)傳播路徑和傳播時(shí)間影響較大。不同的代理定義會(huì)產(chǎn)生不同的代理屬性及行為，進(jìn)而影響傳播過程。

傳播決策機(jī)制的不同體現(xiàn)了代理不同的轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。本文將著眼于信息傳播機(jī)制的制訂，并將決策過程分為4步：認(rèn)知、說服、決策、傳播，如圖3所示。

認(rèn)知是指代理收到信息后，對(duì)信息質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)刺激強(qiáng)度進(jìn)行主觀認(rèn)知，得到感知信息質(zhì)量及感知經(jīng)濟(jì)刺激強(qiáng)度的過程。其中，代理感知的信息質(zhì)量（Agtpq）由信息本身的質(zhì)量（Infq）和代理的認(rèn)知能力（Agtr）決定。代理感知的經(jīng)濟(jì)刺激強(qiáng)度（Agtpe）由傳播所給的經(jīng)濟(jì)刺激（Infe）和代理經(jīng)濟(jì)收入（Agtei）決定，這時(shí)有：

[Agtpq=fr1（Infq，Agtr）]以及有

[Agtpe=fr2（Infe，Agtei）]。

說服是指代理在對(duì)信息主觀認(rèn)知的基礎(chǔ)上，結(jié)合其對(duì)信息的偏好程度及與上游代理的關(guān)系親疏程度，得到信息進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)的過程。代理對(duì)信息的主觀評(píng)價(jià)（Agtse）主要取決于代理感知的信息質(zhì)量（Agtpq）、感知的經(jīng)濟(jì)刺激強(qiáng)度（Agtpe）、對(duì)信息的偏好程度（Agtip）以及與上游代理的關(guān)系親疏程度（Lnk），這時(shí)有[Agtse=fp（Agtpq，Agtpe，Agtip，Lnk）]。

根據(jù)主觀評(píng)價(jià)的高低，代理會(huì)進(jìn)一步處理。若評(píng)價(jià)低，則直接丟棄該信息。若評(píng)價(jià)一般，則緩存該信息。若評(píng)價(jià)高，則進(jìn)入決策環(huán)節(jié)。緩存狀態(tài)的信息會(huì)因?yàn)樯鐣?huì)強(qiáng)化作用提高代理的評(píng)價(jià)。

決策是指代理在得到高主觀評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，結(jié)合外部環(huán)境的影響，得到信息的轉(zhuǎn)發(fā)能量的過程。信息的轉(zhuǎn)發(fā)可以看成能量消耗的過程，并將代理對(duì)信息的主觀評(píng)價(jià)作為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)能量值（[Agtengy0=Agtse]）。代理的實(shí)際轉(zhuǎn)發(fā)能量值（Agtengy）取決于基礎(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)能量值（[Agtengy0]）以及網(wǎng)絡(luò)的外部影響因素（Envr），這時(shí)有[Agtengy=fd（Agtengy0，Envr）]。

傳播是指在代理得到信息轉(zhuǎn)發(fā)能量值的基礎(chǔ)上，結(jié)合其與鄰居節(jié)點(diǎn)的關(guān)系親疏及鄰居節(jié)點(diǎn)對(duì)信息的偏好，選擇信息轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)象的過程。代理在選擇轉(zhuǎn)發(fā)對(duì)象的過程中根據(jù)其鄰節(jié)點(diǎn)對(duì)信息的偏好程度（[Agtipi]）及與相鄰節(jié)點(diǎn)的親疏程度（Lnki），計(jì)算相鄰節(jié)點(diǎn)消耗的能量[ΔAgtengyi]，將能量由小到大進(jìn)行排序并轉(zhuǎn)發(fā)，直到能量消耗完畢，即[ΔAgtengyi=ft（Agtipi，Lnki）]，[Agtengy≥iΔAgtengyi]。

接收到信息的下游代理會(huì)重復(fù)以上的認(rèn)知、說服、決策、傳播過程，對(duì)信息進(jìn)行進(jìn)一步傳播。當(dāng)沒有新的代理接收到信息時(shí)，信息的傳播將結(jié)束。

在信息傳播過程中，可以通過控制外部環(huán)境中的影響因素來控制信息的傳播。其中，傳媒控制通過影響大眾傳媒對(duì)信息傳播進(jìn)行控制，政策控制通過調(diào)節(jié)方針政策對(duì)信息傳播進(jìn)行控制，渠道控制通過監(jiān)控傳播渠道對(duì)信息傳播進(jìn)行控制。

3 仿真分析

3.1 仿真設(shè)定

本文仿真的目的是研究社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中信息傳播的影響因素及控制方法，著重對(duì)初始節(jié)點(diǎn)選擇、經(jīng)濟(jì)刺激強(qiáng)度及外部環(huán)境對(duì)信息傳播的影響進(jìn)行了仿真分析。通過比較仿真所體現(xiàn)的信息傳播特性和現(xiàn)實(shí)生活中的信息傳播特性，驗(yàn)證本文構(gòu)建的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)模型及信息傳播機(jī)制的適用性。因未見將基于代理的建模方法應(yīng)用于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中信息傳播的文獻(xiàn)，暫無(wú)其他模型可供對(duì)比分析。

仿真首先對(duì)現(xiàn)實(shí)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的信息傳播環(huán)境進(jìn)行了建模，構(gòu)建了在線和離線混合的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)模型。然后，采用模糊數(shù)學(xué)的方法，對(duì)信息的參數(shù)、代理的屬性及代理的方法進(jìn)行了設(shè)定。將信息的參數(shù)和代理的屬性設(shè)為模糊變量，并可根據(jù)仿真分析的需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整。以現(xiàn)實(shí)生活中的信息傳播決策為依據(jù)，采用模糊算子對(duì)代理的方法即傳播決策函數(shù)進(jìn)行了設(shè)定。

在仿真分析的過程中，采用控制變量法，在保持其他模型參數(shù)不變的條件下，調(diào)整所要研究的參數(shù)，比較模型的輸出。

仿真在NetLogo軟件中進(jìn)行。NetLogo是基于代理的建模方法的專用建模軟件，性能優(yōu)越建模方便。仿真的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)模型共包含5 000個(gè)代理節(jié)點(diǎn)。信息傳播從選定的若干初始節(jié)點(diǎn)開始，以級(jí)聯(lián)的方式逐步擴(kuò)散。傳播比例穩(wěn)定時(shí)，仿真結(jié)束。endprint

3.2 仿真分析

3.2.1 初始節(jié)點(diǎn)選擇對(duì)傳播效果的影響

保持經(jīng)濟(jì)刺激和信息質(zhì)量為最高，外部環(huán)境及代理屬性不變，調(diào)整初始節(jié)點(diǎn)選擇方法，所得傳播比例隨時(shí)間變化情況如圖4所示。由圖知，選擇若干度較大的節(jié)點(diǎn)作為初始節(jié)點(diǎn)，傳播速度更快，穩(wěn)定時(shí)傳播比例較低。隨機(jī)選擇若干初始節(jié)點(diǎn)，傳播速度較慢，穩(wěn)定時(shí)傳播比例更高。若將經(jīng)濟(jì)刺激和信息質(zhì)量均調(diào)整為一般，則選擇若干度較大的節(jié)點(diǎn)作為初始節(jié)點(diǎn)不僅傳播速度更快，而且傳播人數(shù)也更多。通過經(jīng)驗(yàn)分析可知，當(dāng)信息質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)刺激都很高時(shí)，節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)概率高，信息易從隨機(jī)選擇的初始節(jié)點(diǎn)傳至度較大的節(jié)點(diǎn)，而信息質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)質(zhì)量均一般時(shí)則不然，因而會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)選擇節(jié)點(diǎn)反而比直接選擇選度較大的節(jié)點(diǎn)傳播人數(shù)多的情況。

3.2.2 經(jīng)濟(jì)刺激強(qiáng)度對(duì)傳播效果的影響

以隨機(jī)的方式選擇若干初始節(jié)點(diǎn)，保持初始節(jié)點(diǎn)、外部環(huán)境及代理屬性不變，調(diào)整經(jīng)濟(jì)刺激強(qiáng)度，所得傳播比例隨時(shí)間變化如圖5所示。由圖知，經(jīng)濟(jì)刺激強(qiáng)度與信息傳播比例呈正相關(guān)。在相同時(shí)間內(nèi)，經(jīng)濟(jì)刺激強(qiáng)度越強(qiáng)，傳播比例越高。經(jīng)濟(jì)刺激強(qiáng)度由一般變?yōu)檩^強(qiáng)的傳播比例增長(zhǎng)幅度比由較強(qiáng)變?yōu)樽顝?qiáng)更大。因而，在一定范圍內(nèi)，控制經(jīng)濟(jì)刺激強(qiáng)度可以有效調(diào)節(jié)信息的傳播速度及傳播比例。在現(xiàn)實(shí)生活中，給予經(jīng)濟(jì)刺激是促使信息在網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)的有效手段，在一定范圍內(nèi)，經(jīng)濟(jì)刺激越強(qiáng)傳播者的傳播積極性越高。

3.2.3 外部環(huán)境對(duì)傳播效果的影響

以隨機(jī)的方式選擇若干初始節(jié)點(diǎn)，保持初始節(jié)點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)刺激強(qiáng)度及代理屬性不變，調(diào)整外部環(huán)境影響，所得傳播人數(shù)隨時(shí)間變化情況如圖6所示。相較外部環(huán)境為不影響時(shí)，外部環(huán)境促進(jìn)信息傳播時(shí)，傳播比例有明顯增長(zhǎng)，抑制時(shí)，有明顯減少。因而，控制外部環(huán)境因素可以顯著調(diào)節(jié)信息的傳播速度及傳播比例。據(jù)統(tǒng)計(jì)，關(guān)于辦理利用信息網(wǎng)絡(luò)實(shí)施誹謗等刑事案件的司法解釋公布之后，網(wǎng)絡(luò)中的謠言發(fā)布數(shù)量有明顯下降，此即外部環(huán)境抑制信息傳播的典例。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文構(gòu)建了基于代理的信息傳播與控制模型。在建模過程中，提出了在線與離線相融合的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，定義了信息傳播代理的屬性、行為及社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)外部影響因素，采用模糊處理方式構(gòu)建了傳播決策模型。在對(duì)信息分類的基礎(chǔ)上，以含有經(jīng)濟(jì)刺激的商品廣告信息為例，對(duì)模型進(jìn)行了仿真分析，研究了初始節(jié)點(diǎn)選擇、經(jīng)濟(jì)刺激強(qiáng)度及外部環(huán)境對(duì)信息傳播的影響，據(jù)此給出了控制信息傳播的方法。

本文的研究極具理論意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值，增進(jìn)了對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)信息傳播規(guī)律的認(rèn)識(shí)，為控制信息在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中的傳播提供了新思路。

本文是將基于代理的建模方法應(yīng)用于信息傳播的新探索，但文中構(gòu)建的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)模型及傳播決策模型仍存在不足。在本文工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的工作包括3個(gè)方面：一是構(gòu)建更符合現(xiàn)實(shí)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)模型。本文在小世界網(wǎng)絡(luò)及無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上提出了在線與離線相融合的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)模型，但具體的模型參數(shù)仍需根據(jù)現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步修正。二是制訂更準(zhǔn)確的傳播決策模型。本文將傳播決策分為4個(gè)步驟，采用模糊數(shù)學(xué)的方法對(duì)各個(gè)步驟具體決策函數(shù)進(jìn)行了構(gòu)建，但決策函數(shù)中涉及的參數(shù)仍需進(jìn)一步修正。三是模型的實(shí)際應(yīng)用及有效性分析。完成對(duì)社會(huì)網(wǎng)絡(luò)模型及傳播決策模型的修正之后，通過仿真對(duì)一些信息傳播策略進(jìn)行評(píng)估，將評(píng)估結(jié)果與真實(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，驗(yàn)證模型的有效性。

參考文獻(xiàn)

[1] ROGERS E M. Diffusion of innovations（5th edition） [M]. New York： Free Press， 2003.

[2] RIIKONEN A， SMURA T. Diffusion of mobile handset features： Analysis of turning points and stages [J]. Telecommunications Policy， 2013，37（6）：563-572.

[3] YAMAKAWA P， REES G H. The diffusion of mobile telephones： An empirical analysis for Peru [J]. Telecommunications Policy， 2013，37（6）：594-606.

[4] BANERJEE A， CHANDRASEKHAR A G， DUFLO E， et al. The diffusion of microfinance [J]. Science， 2013， 341（3）：363-370.

[5] LANDSMAN V， GIVON M. The diffusion of a new service： Combining service consideration and brand choice [J]. Quantitative Marketing and Economics， 2012，8（1）：91-121.

[6] KIM S， LEE K. Agent-based diffusion model for an automobile market with fuzzy TOPSIS-based product adoption process [J]. Expert Systems with Applications， 2011，38（6）：7270-7276.

[7] BUSKENSAND V， YAMAGUCHI K. A new model for Information Diffusion Heterogeneous social networks [J]. Sociological Methodology， 2002，29（1）：281-325.

[8] YANG J， LESKOVEC J. Modeling information diffusion in implicit networks [C]//Proceedings of the IEEE International Conference on In Data Mining （ICDM）， 2010 IEEE 10th International Conference， December 2010， Alaska. 2010，12：599-608. doi： 10.1109/ICDM.2010.22.endprint

[9] ER-WEI M. Influence of integrated marketing communication on advertising operation [C]//Proceedings of the 2011 International Conference on Business and Government， May 2011， Shanghai， China， 2011：1-3. doi： 10.1109/ICEBEG.2011.5881797.

[10] BASS F M. A new product growth for model consumer durables [J]. Management Science， 1969，15（2）：215-227.

[11] FOURT L A， WOODLOCK J W. Early prediction of market success for new grocery products [J]. Journal of Marketing， 1960，25（2）：31-38.

[12] MANSFIELD E. Technical change and the rate of initiation [J]. Econometrical， 1961，29（4）：741-766.

[13] BAKSHY E， ROSENN I. The role of social networks in information diffusion [C]//Proceedings of the 21st international conference on World Wide Web， 2012， New York， NY， USA： ACM， 2012：519-528. doi：10.1145/2187836.2187907.

[14] WATTS D J， STROGATZ S H. Collective dynamics of small-world networks [J]. Nature， 1998， 393（4）：440-442. doi：10.1038/30918.

[15] BARABASI A L， ALBERT R. Emergence of Scaling in Random Networks [J]. Science， 1999， 286（10）：509-512. doi： 10.1126/science.286.5439.509.

作者簡(jiǎn)介

徐名海，南京郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院副教授、博士；主要研究方向?yàn)橄乱淮W(wǎng)絡(luò)技術(shù)、基于代理的信息傳播與控制、拍賣及其在通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用；已主持基金項(xiàng)目7項(xiàng)，提交標(biāo)準(zhǔn)草案提案7項(xiàng)，申請(qǐng)專利20個(gè)；已發(fā)表論文20余篇。

糜正琨，南京郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，中國(guó)通信學(xué)會(huì)會(huì)士，南京郵電大學(xué)通信與信息系統(tǒng)學(xué)科帶頭人，美國(guó)亞利桑那大學(xué)訪問學(xué)者和英國(guó)薩里大學(xué)高級(jí)訪問學(xué)者；長(zhǎng)期從事交換和通信網(wǎng)技術(shù)研究和教學(xué)；已主持基金項(xiàng)目10余項(xiàng)；已發(fā)表論文100余篇。

司亞雄，南京郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院在讀碩士研究生；主要研究方向?yàn)樯鐣?huì)網(wǎng)絡(luò)及基于代理的建模方法。endprint